JP7843518B2

JP7843518B2 - 電力処理およびエネルギー貯蔵装置および方法

Info

Publication number: JP7843518B2
Application number: JP2023565268A
Authority: JP
Inventors: アベストルスアル－タデウス; ツイシャオファン; シーゲルジェイソン
Original assignee: ザリージェンツオブザユニヴァシティオブミシガン
Priority date: 2021-04-23
Filing date: 2022-04-22
Publication date: 2026-04-10
Anticipated expiration: 2042-04-22
Also published as: US20240195171A1; JP2024515368A; EP4327429A1; US12394986B2; WO2022226335A1; US20230268738A1; CA3216426A1; EP4327429A4

Description

[優先権]
本出願は、２０２１年４月２３日に出願され、整理番号０１０１０９－２１００６Ｐを有し、出願番号６３／１７８，６３８が付与された「部分的電力処理変換アーキテクチャ(Partial Power Processing Conversion Architectures)」という名称の米国仮出願の優先権を主張するものであり、その全体の開示が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。

［技術分野］
本発明は、一般に、電力処理およびエネルギー貯蔵に関する。

近年、発電及び貯蔵のためのグリーン技術が広く採用されている。例えば、昨年、多くのギガワットの太陽電池が、米国だけで設置された。別の例では、高度な電力貯蔵設備が２０２０年に米国のギガワット閾値を超えた。予測と現在のインセンティブ・システムは、この増加傾向が今後も続くことを示している。したがって、グリーン技術電力ノード（例えば、パワーシンクおよび／または電源）をグリッドに効率的かつ安価に接続し、それらの電力出力を様々な他の用途に効率的かつ安価に適応させるためのシステムに対する需要が増加している。電力適応技術の改善は、産業需要を牽引し続ける。

例示的な電力変換装置を示す図である。例示的な電力変換デバイスロジックを示す図である。例示的なダイバーシティモデルロジックを示す図である。例示的な並列電力変換装置を示す図である。例示的な動的に切り替えられる電力変換デバイスを示す図である。例示的なスイッチングロジックを示す図である。例示的なサイジングロジックを示す図である。例示的なバス電圧レギュレータを有する電力変換デバイスを示す図である。例示的な電気自動車充電プラザを示す図である。例示的な障害保護付きの電力変換デバイスを示す図である。

様々な状況では、電力貯蔵装置（例えば、バッテリ、燃料電池、または他の電力貯蔵装置）、太陽電池、風力タービン、化学プロセス、または他の電源などの電源は、電源を組み込んだシステムの目標出力と一致しない状態（例えば、電圧、ワット数、電流、直流、交流、または他の特性評価メトリック）で電力を出力するであろう。様々な状況は、統一されたシステム（たとえば、バッテリ充電器、モータ、または他の電力消費デバイス）において接続された複数のパワーシンク間で不一致を有することがある。言い換えれば、システムは、システム内の様々な電力ノード（たとえば、電源および／または電力シンク）から生じる異種性を有し得る。

例示的な例としてバッテリを使用すると、（例えば、製造、設置、または他のライフサイクルポイントの時点で）均一であるか、または非多様であり得るバッテリは、いくつかの場合において、均一および／または負荷バランスのとれた使用の状況を含む、異なる速度で劣化し得る。したがって、最初に均一な組の電池は劣化し、その組の出力がシステムの目標出力と異なるようになる。さらに、例示的なセットにおける個々のバッテリによって出力される目標（または目標への予想される寄与）からの逸脱は、バッテリごとに異なり得る。様々なレベルのバッテリ技術では様々な劣化が生じる可能性があり、例えば、異なるバッテリパックは異なるように劣化する可能性があり、さらに、それらのパックモジュール内で、および／または個々のセルは様々な劣化を有する可能性がある。バッテリは、電力貯蔵ユニットとして挙動するバッテリ技術および／または他の技術の任意の部分を指し得る。例えば、複数のバッテリパック、モジュール、セル、充電器、コントローラ、電力変換器、または、事実上任意の組の電気相互接続を介して接続された他のバッテリ内部が場合によっては単一の「バッテリ」と呼ばれることがある。さらに、電力貯蔵器（バッテリなど）は様々な状況において、電源、電源シンク（たとえば、充電中）、または他の電力ノードとして挙動し得る。太陽電池／アレイ発電は、過渡的および／または空間的に変化する放射線照射プロファイル、セル劣化、セル不明確化（例えば、ダストまたは他のデトリタスを介する）、または発電との他の不均一な干渉の結果として、異なり得る。

例示的なシナリオとして、リタイアされた電気自動車（ＥＶ）バッテリパックの第２の使用（たとえば、住宅用電力バックアップまたは他の電力バックアップとして）は、使用の結果として既に劣化しているバッテリパックの設置を必要とし得る。さらに、バッテリパックは、広範囲の車両のための広範囲の容量、定格、およびフォームファクタに及ぶ。より速い充電およびより新しい電池化学のための技術が出現することにつれて、多様性が増大し得る。この多様性は、エネルギー貯蔵のための第２の使用パックに反映されるだけでなく、ステーション内の異なる車両の充電にも反映される。しかし、このような急速な変化の時期には、バッテリーの性能の向上が標準化の利点を上回る進歩があった場合に、新しい技術を組み込むことができる生産者に利益をもたらすので、市場はある程度、標準化に抵抗する可能性がある。

標準化と、他の電力ノードとの新しい技術の組み込みとの間には、同様のトレードオフが存在する。

様々な実施形態では、システムが電力変換器を実装し、電力を電力ノードから出力ポートで使用される状態に変換することができる。様々な実施形態では、全電力処理（ＦＰＰ）が、電力ノードにおける電力をターゲットポートの電力に変換するために、電力ノードとターゲットポートとの間に電力変換器を配置することを含み得る。いくつかの場合において、変換器がターゲットポートに結び付けられたグループ内の各ノードにペアリングされ得る。コンバータは、ノードからの電力の全てを処理することができる。

場合によっては、部分電力処理（ＰＰＰ）が実施され得る。変換器の数は電力ノードの数に依存する（たとえば、等しいかまたは類似する）ことがあるが、ＰＰＰ変換器はノードにおける電力のすべてよりも少ない電力を処理することができる。代わりに、処理は、電力ノードから出力状態への電力を調整するために、電力の一部に焦点を合わせられ得る。場合によっては、ＰＰＰが処理される全体の電力を低減し得る。場合によっては、ＰＰＰ操作は、ＦＰＰと比較して効率を高めることができる。なぜなら、ＰＰＰは、（同一の変換器を用いてでも）システムの全電力を処理しないからである。したがって、変換器ごとの非効率性は、プロセスである部分の相対的なサイズによって低減される。例えば、５％の損失で１００％を処理するＦＰＰシステムは、システムの電力の５％を失う。同じコンバータで１０％の電力を処理するＰＰＰ構成では、０．５％の損失になる。低減された内部加熱などの他の効率を得ることができる。

例えば、差動電力処理（ＤＰＰ）は、目標状態とは異なる電力の部分に対して動作することができる。場合によっては、電力ノードが所与の範囲（たとえば、Ｘ％～Ｙ％、ただし、Ｙ＞Ｘ）でのみ異なり得る。したがって、それぞれが範囲の最大偏差（例えば、Ｙ％）を個々に取り扱うことができる電力変換器セットは、電力変換をサポートするのに十分であり得る。場合によっては、電力変換器のコストが変換器の処理能力に比例し得る。したがって、ＰＰＰおよび／またはＤＰＰを使用するように構成されたシステムは、ＦＰＰシステムを上回るコスト節約の利点を有し得る。しかしながら、いくつかのＦＰＰシステムは、電力ノードの現在の動作状態／将来の動作状態についての情報が知られていない場所で動作し得る。例えば、ＤＰＰおよびＰＰＰは、特定の出力が送達され得る動作許容範囲を有し得る。電力ノードの組が範囲外にある場合（または、例えば、インストール後に範囲外にある点まで劣化する場合）、ＰＰＰシステムは故障する可能性がある。

場合によっては、統計的モデル、経験的モデル、および／または理論的モデルが電力ノード状態の情報を提供し得る。例えば、電池劣化対使用及び／又は時間のモデルは、所与の第２の使用の電池集団の状態の分布を提供することができる。したがって、そのようなモデルは、そのような集団から引き出されたバッテリの組に関する予測情報を提供することができる。

たとえば、電力ノードの特定の集団（または他のグループ）は、劣化、モデルタイプ、または他の多様性要因などの１つまたは複数の理由のために多様であり得る。電力ノード特性評価、統計モデル、または電力ノード性能の他のモデルから生成されたモデルを含むダイバーシティモデル（多様性モデル）を使用して、その特定の母集団から選択された電力ノードの期待される特性に関する情報を提供することができる。さらに、多様性モデルを使用して、母集団を定義された部分に分割することができる。定義された部分は、パーセンタイル範囲、個々のノード割り当て、特徴付けに基づく割り当て、または他のグループ化などの統計的部分であってもよい。部分に分割されると、部分はその部分の部材への電気的結合がその電力ノード部分の特性に固有であり得るように、具体的に処理され得る。したがって、多様な電力ノードを使用するシステムは、電力変換器のサイジング要件を予測することができる。したがって、必要な変換容量の量が低減される場合には不確実性があるので、より低い変換容量を有する電力変換器が使用され得る。

したがって、モデルによって推定される条件を用いて電力ノードのセットを処理することが可能なシステムは、ブラインドおよび／または限定された特徴付けの実施に対して比較的ロバストな性能を可能にし得るが、そのセット内の個々の電力ノードの詳細な特徴付けを必要としない。さらに、モデル参照補正を行うことが可能なシステムは、高電力ノードセット特有の相互接続および電力変換器ユニットに依拠するのではなく、電力処理システムのより均一な構築を可能にし得る。

様々な実施形態では、電力変換器のまばらなセット（たとえば、群、（電力変換器の別のセットとの階層関係を有する）階層、セット自体内の複数の階層、または他の構成）は、電力ノードのセットのための電力ノードの変化のモデル参照推定値から補正するために選択され得る。スパースセット（まばらなセット）は、モデルによって推定される電力ノード相違に依存する多くの電力変換器を含むことができる。したがって、場合によっては、スパースセット内の電力変換器の数が、電力変換器によってサービスされる電力ノードの数よりも少なくなり得る。例示的なシナリオとして、例示的なモデルは、（モデルによって管理される電力ノードの集団によって選択される）９つの電力ノードのセットが電力ノード間の調整のために３つの電力変換器に（平均して）相互接続され得ることを推定する。例示的なシナリオでは、３つの電力変換器が、特定の電力を保証するために、電力ノードのうちの様々なものからの出力／入力をリバランスすることができる。場合によっては、３つの電力変換器が、集団から有限数の電力変換器を選択することに関連する不確実性を可能にするために、ある範囲にわたって入力を処理し得る。ある母集団から選択された有限数の電力変換器の分布は、必ずしも母集団全体の分布と一致しなくてもよい。

場合によっては、電力ノードがシステムに接続され、個々の特徴付けなしに動作することができる。モデルは、電力ノードの状態を推定するための単一ノードであってもよい。ノードは、接続され、モデル推定値のある許容範囲内で動作すると仮定され得る。

場合によっては、電圧レベル出力、新しいときの電力ノードの仕様、および／または電力ノードを変更することなく測定することができる他の情報（または電力処理システム自体のコストに匹敵するコスト）などの特徴付けを実行することができる。場合によっては、処理システムが電圧試験能力などの特徴付け要素を含むことができる。場合によっては、特徴付けは、システムの初期化、動的構成、および／または他の構成のために使用され得る。キャラクタリゼーション（特徴付け）は、ダイバーシティモデル（多様性モデル）によって提供される電力ノード差の推定値（たとえば、期待値）を近似する電力ノードの相互接続を容易にするために使用され得る。

場合によっては、ダイバーシティモデルから均一なモデル補正されたターゲット電力への補正が、段階的に行われることがある。様々な実施形態では、スパースセット（まばらなセット）が１つまたは複数のスパースティア（まばらな段）として実施され得、電力処理はティアからティア（段から段）へと連続して進み得る。場合によっては、疎変換器（スパースコンバータ）での電力処理が電力変換器の１つまたは複数の高密度セットでの電力変換の後に生じ得、（たとえば、後に直列に接続される別の電力ノードのために）行われ得る他の電力変換よりも（電流の流れによって）直列の方が早い調整を提供する。したがって、ティアは場合によっては装置全体の電流フローと必ずしも整合しない場合がある（たとえば、密から疎への）局所的な順序によって定義され得る。

場合によっては１つまたは複数の疎階層（スパースティア）と電力ノードとの間に、システムは（１つまたは複数の密階層を含み得る）電力変換器の密なセットを含み得る。場合によっては、密層を使用して、個々の電力ノードの偏差から電力ノード母集団の特定の部分の中心値（または他の目標値）への不確実性を補正することができる。例えば、バッテリの特定の設置された群（電力ノード）は、母集団のその特定の部分について予想されるよりも劣化が少なく、他のものが予想されるよりも劣化した二次使用バッテリを有することがある。加えて、これらの電池の全ての状態は、この２回目の使用の設置の間、経時的に変化し続けることができる。電力変換器の密なセットは、モデルによって予測されるのであろう中心値により密接に一致するように、バッテリからの電力を調整することができる。次いで、電力変換器のスパースセットは、モデル分布から均一なモデル補正された目標電力に補正することができる。場合によっては、高密度セットが、電力ノードの総数に比例する電力変換器の数（たとえば、電力ノードの数に直接依存する、１つ未満、または他の数に等しい）を含み得る。

様々な実施形態では、モデル推定値からの個々のバッテリの偏差がモデルから目標電力への補正よりも（平均して）大きさが小さいことがある。したがって、密セットにおける電力変換器の処理能力は、疎セットにおけるものよりも小さくなり得る。場合によっては、電力変換器のコストが電力処理能力に比例し得る。したがって、様々な実施形態では、電力変換器の高密度セットおよび電力変換器の疎セットを伴う階層システムが、（上記で説明したように）ＰＰＰシステムよりも多くの電力変換器を有し得る。高密度セット内の電力変換器の数は、ＰＰＰシステム内の電力変換器の総数と同様である。しかしながら、場合によっては、高密度セットの変換器の個々の変換器の処理能力が、ＰＰＰシステムの個々の電力変換器よりも小さくてもよい。例えば、ＰＰＰシステムの個々の電力変換器の容量は、疎セットの変換器の電力処理容量とより類似し得る。したがって、より多くの電力変換器を有するにもかかわらず、階層システムは、同様に実行されるＰＰＰシステム（これは同様に実行されるＦＰＰシステムよりもすでに低コストである）よりも依然として低コストであり得る。

ダイバーシティモデル（多様性モデル）が電力ノードのグループを部分に細分するために使用される様々な実施形態では、スパースティア（疎階層）が、中心値（または密なティア補正によって生成される他の中間値）から補正することによって、均一なモデル補正された目標電力を生成するために具体的に構築され、使用され得る。密層電力変換器は、電力ノードの母集団の定義された部分を伴う変動を補正するように特に選択され得る。たとえば、装置は、高密度階層電力変換器に結合された複数の異なる電力ノード接続ポートを含み得る。各接続ポートは、電力ノードの集団の定義された部分内の予想される変化を補正するように特に選択された１つまたは複数の密層電力変換器に結合され得る。さらに、母集団の各部分に専用の（たとえば、１つまたは複数のマルチポートデバイスにわたる）接続ポートの数は、母集団内のその部分の相対的なサイズに対してスケーリングされ得る。例えば、電力ノードの集団の半分をカバーする部分は、その集団内の変化を補正するように構成された集団からの電力ノードを使用する装置のポートの総数の半分を有し得る。場合によっては、規定された部分がそのような決定を容易にするように選択され得る。例示的な例として、電力変換デバイスのセットは１２個のポートを有するように設計され得、各々は電力ノードの集団の特定の部分をサポートするように構成可能である。次いで、集団を、少なくともほぼ等しいサイズの１２の異なる部分に分割することができる。場合によっては、画定された部分が重なり合う（または部分的に重なり合う）ことができる。したがって、特定の電力ノードは、２つ以上の異なる部分の定義内にあり得る。ダイバーシティモデルは、ある部分について、別個のサポートされた電力フローの予想される範囲を提供することができる。

ここで図１を参照すると、例示的な電力変換デバイス（ＰＣＤ）１００が示されている。ＰＣＤ１００の動作を管理し得るＰＣＤロジック２００を示す図２も参照されたい。例示的なＰＣＤ１００は、複数の電力ノード接続ポート１１１～１１９を含む。接続ポートの各々は、電力ノードの電力ノードグループの定義された部分のための電力変換をサポートするように構成され得る。

ダイバーシティモデルは、異なる部分の特性を提供することができる。例えば、ダイバーシティモデルは、期待電力フローの中心値（平均値、中央値、他の中心値と組み合わせた変換を容易にするための選択された値、または他の値など）を提供することができる。たとえば、ダイバーシティモデルは、定義された部分のための電力フローの予想される範囲を与え得る。場合によっては、定義された部分が電力フロー値に基づいて定義され得る。しかしながら、他の特性が使用されてもよい。たとえば、電力ノードの年齢、電力ノードの動作電圧、電力ノードの内部抵抗（たとえば、バッテリ抵抗または他の内部抵抗）、電力貯蔵充放電サイクルカウント、電力ノード電流、または他の特性である。場合によっては、集団を統計的に定義することができる（例えば、電力ノードの年齢、サイクル数、または他の要因による予想分布に基づくパーセンタイル）。したがって、グループの任意の特定の部分内の特定の電力ノードのメンバーシップは、完全に識別可能ではないことがある。したがって、場合によっては、ポートが異なる部分のために構成され得、次いで、電力ノードは、最良の推測および／または最良適合メンバーシップ割当てに基づいて、特定のポートに結合され得る。例示的な例として、特定のＰＣＤは、電力ノードの総グループの異なる四分位に同調された４つのポートを有し得る。ＰＣＤが動作状態に置かれるとき、電力ノードは部分的に特徴付けられてもよく、例えば、各電力ノードの動作電圧が測定されてもよい。次いで、部分的特徴付けに基づいて、特徴付けられた値のランキングに基づいて電力ノードを割り当てることができる。例えば、最良適合ポート割当て方式では、測定された最低動作電圧が最低測定動作電圧が別の四分位のメンバーシップを示唆し得る状況を含む、最低四分位のポートに最良に配置されると仮定され得る。最良の推測方式では、測定された特性がメンバーシップを推定するために使用され得る。例えば、最低測定動作電圧は、その設置時にその電力ノードとともに特徴付けられる他の電力ノードとの関係におけるランク付けに関して考慮することなく、実際の測定電圧値によって最も強く示される四分位に割り当てられ得る。

ＰＣＤ１００は、複数の電力ノード接続ポート１１１～１１９の間にノード相互接続１４０をさらに含む。ノード相互接続１４０は、電力ノード接続部分１１１～１１９を並列または直列構成で結合するように構成され得る。場合によっては、１つまたは複数の一連のポートが他の個々のポートに並列に結合され得る。ＰＣＤ１００は、複数の電力ノード接続ポート１１１～１１９と、電力変換器１４１、１４２、１４４のスパースセットとの間の相互接続１３０をさらに含む。スパースセットは、ポート１５０における最終的な均一なモデル補正された電力を保証するために、異なる点における電力を調整するように機能する。

以下で説明するように、相互接続は、経時的な接続の再構成をサポートするための動的スイッチングを含み得る。スイッチングは例えば、電源間の不均一な劣化の結果として、電力変換器－電源接続部が初期設定後に変更されることを可能にし得る。場合によっては、動的再構成が異なる使用条件に応答して適用され得る。例えば、ポート１１１～１１９は、電力がポートから外向きに流れるときに直列に結合されるように切り替えられてもよい。例えば、これは、動作中に放電する結合された電池に対応し得る。しかしながら、ポート１１１～１１９は、電力がポートに向かって内向きに流れるときに並列に結合されるように切り替えられてもよい。例えば、これは、結合されたバッテリ充電に対応し得る。

階層相互接続１３０は、モデルによって提供される中心値に従って、電力ノード接続ポート１１１～１１９を第１段階の調整（たとえば、モデル偏差電力の部分的電力処理を伴う）をするための１組の高密度電力変換器１３１～１３９を含み得る。場合によっては、そのような調整がダイバーシティモデルからの中心値を参照して選択されるが、基準中心値とは異なる暫定値への差分および／または部分変換を含み得る。例えば、暫定値は、一緒に加算された複数の中心値に対応する値、２つの中心値間の差、または中心値を参照する他の目標値を含み得る。場合によっては、暫定値がダイバーシティモデルからの中心値であってもよい。モデル偏差電力は、ダイバーシティモデルによって提供される中心値から逸脱する電力の部分を含むことができる。高密度電力変換器セット１３１～１３９は、１つまたは複数の階層（階層内のスパースセット１４１、１４２、１４４の下にある）で接続され得る。電力変換器階層内の階層の総数は、疎セットの電力変換器の階層の数に追加された高密度セットの電力変換器１３１～１３９の階層の数を含むことができる。

階層相互接続１３０は、調整を支援するための受動接続（たとえば、並列、直列、容量性、誘導性、電力変換、および／または他の相互接続）をさらに含む。したがって、階層相互接続１３０は、必ずしも、高密度階層電力変換器と１対１で電力ノード接続ポートを接続しなくてもよい。例えば、複数の直列接続ノードを使用して、電力変換器に接続する前に所望の動作電圧を推定することができる。したがって、複数のノード接続ポートからの電力は、単一のコンバータ（変換器）によって処理され得る。場合によっては、分析および／または提示を簡単にするために、複雑な電気システムは、単一のノードおよび／または単一のノード接続ポートと呼ばれるか、図示されるか、または（回路同等物を介して）縮小され得る。様々な実施形態では、接続ポートが特定の電力ノードに恒久的に配線され得る。したがって、ポートは、インターフェースの連結部の永続的または一時的な性質にかかわらず、電力ノードからのおよび／または電力ノードへの電力フローのための電力インターフェースを含み得る。

様々な実施形態では、スパースセット１４１、１４２、１４４は相互接続１３０（および電力変換器の密集セット）によって給電され得る。スパースセットは、モデル参照暫定値（たとえば、相互接続１３０を介した調整によって近似される）からの電力を調整して、ターゲットポート１５０（２０６）における均一なモデル補正されたターゲット電力を保証するために、部分的な電力処理（２０４）を提供し得る。言い換えれば、電力変換器のスパースセットは、電力の部分的な電力処理を（例えば、ＰＣＤ内の様々な点としてのタップを用いて）提供して、電源によって給電されているシステムによって使用される電力フォーマットを取得する。

図３は、例示的なダイバーシティモデルロジック３００を示す。例示的なダイバーシティモデルロジック３００は、電力ノード母集団の分布３０２を記憶する。例示的なダイバーシティモデルロジック３００は、電力ノード集団を定義された部分３１０に分割する。定義された部分３１０の各々について、中心値３１２および予測電力フロー範囲３１４が、例示的なダイバーシティモデルロジック３００によって提供される。例示的なダイバーシティモデルロジック３００は、それらの集団の各々をＰＣＤ構造内の１つまたは複数の電力ノード接続ポート３２０にマッピングする。

図４は、例示的な並列ＰＣＤ４００を示す。この例示的な並列ＰＣＤ４００では、電力ノード接続ポート４１１～４１９は、ターゲットポート４５０および様々なスパースティアコンバータ（疎階層変換器）４４１、４４２、４４４に並列に結合される。高密度階層コンバータ４３１～４３８は、並列接続および／または直列接続を使用して、電力ノード接続ポート４１１～４１９とスパース階層コンバータ４４１、４４２、４４４との間に結合され得る。

様々な例示的な並列部分電力処理アーキテクチャでは、電力変換器４４１～４４９の仮想階層が、回路双対（回路デュアルティ）ベースの分析を可能にするために使用され得る。電力変換器４４１～４４９の仮想階層は、回路解析の目的のために、「電圧源」ではなく、等しい「電流源」として電力ノードを扱うことを可能にし得る。したがって、直列回路は、そのような電力変換器を追加する並列回路として再構成され得る。しかしながら、この「ゼロ」段変換を提供するために物理的変換器を提供するのではなく、電力変換器４４１～４４９のこの仮想階層の寄与は、高密度階層変換器４３１～４３８の動作に包含され得る。いくつかの実施形態では、回路デュアル性（回路デュアルティ）を使用することは、デュアルモードの実施を容易にし得る。したがって、１つのモードで直列に動作するＰＣＤは、第２のモードで動作するとき、電力変換器４４１～４４９の仮想階層を使用して並列回路に変換され得る。したがって、高密度階層変換器４３１～４３８の動作に対する調整は、一連動作と並列動作との間で動的に切り替えるときの仮想電力変換要件に基づいて決定され得る。したがって、場合によっては、そのような仮想化がデュアルモード動作の単純化を可能にし得る。

図５は、例示的な動的に切り替えられるＰＣＤ５００を示す。図６を参照して、メータ回路５０２およびスイッチング回路５０４上で実行することができる例示的なスイッチングロジック６００が示されている。

例示的な動的に切り換えられるＰＣＤ５００は、電力ノード接続ポート１１１～１１９（６０２）において特徴付けを実行することができるメータ回路５０２を含むことができる。例えば、メータ回路は電圧、電力貯蔵容量（例えば、充電－放電サイクル電圧パターン、充電－放電サイクルにわたる電力フロー、または他のサイクル測定を介して）、内部抵抗、電力フロー、電流フロー、サイクルカウント、電力ノード年齢、または他の電力ノード挙動を特徴付けることができる。

スイッチング回路５０４は、いつスイッチング条件が発生するかを決定するための処理ハードウェアを含み得る（６０４）。スイッチング条件は、特定の相互接続レイアウトが割り当てられる所定の条件を含むことができる。例えば、スイッチング条件は、１つまたは複数の特徴付けられた値のための１つまたは複数の閾値を含み得る。例示的な例では、スイッチング条件が、特定の充電サイクルカウントを超えるＰＣＤ、および／または基準点（初期インストールなど）からの年齢を含み得る。スイッチング条件は、動作モードの変更を含むことができる。例えば、スイッチング条件は、電力ノード接続ポート１１１～１１９からの電力フローの反転（または放電モードから充電モードへの変更の他の指示）を含むことができる。例えば、スイッチング条件は、電力ノード接続ポート１１１～１１９が初期の非ダイバース状態（非多様性状態）からダイバーシティ状態（多様性状態）（例えば、初期均一電力ノードが現在、劣化状態などの異なる挙動を示す状態）に遷移したという決定を含むことができる。

スイッチング条件が発生したと判定されたとき、スイッチング回路５０４は、相互接続１３０、１４０を、判定されたスイッチング条件と一致する相互接続レイアウトに適合するようにスイッチングすることができる（６０６）。

例えば、スイッチング回路５０４は、電力ノード接続ポートを再結合することができる。例えば、複数のバッテリを相互接続する装置では、経年劣化したバッテリが異なる速度で劣化する可能性がある。電力ノード接続ポートのうちの１つまたは複数は、電力ノード接続ポートの他のものよりも著しい劣化に対処するようにサイズ決定された電力コンバータに結合され得る。したがって、スイッチング回路は、メータ回路５０２からの測定値に基づいて最も著しい劣化を受けたバッテリに、特定のサイズのコンバータを専用にするために、ポートに再結合することができる。同様に、最も重要度の低い劣化を受けた電池は、劣化の程度が低いもの用に特にサイズ決めされた電力変換器に切り替えられ得る。最初に、バッテリの非多様な状態は、それらの結合された電力変換器のサイズが異なるにもかかわらず、バッテリのいずれかが電力ノード接続ポートのいずれかによって等しく良好に機能することを可能にし得る。

別の実施例では、スイッチング回路５０４が、ＰＣＤ５００の電力フローが逆になった（またはＰＣＤが充電器に差し込まれているか、または充電器から外されていることを示すことによって、すぐに逆になる）と判定することができる。スイッチング回路５０４は、相互接続１３０、１４０を充電レイアウトから放電レイアウトに、またはその逆に切り替えることができる。例示的な例では、スイッチング回路５０４は、充電時の並列相互接続レイアウトと、放電時の直接相互接続レイアウトとの間で切り替わり得る。場合によっては、スイッチング回路５０４はまた、密階層変換器１３１～１３９に、直列動作から並列動作（またはその逆）への回路双対変換をサポートするための仮想階層電力処理を実施（または中止）させ得る。

［例示的な実施形態］
以下の例示的な実施形態は、上記で説明した一般的な技法およびアーキテクチャの例として含まれる。例示的な実施形態に関して説明した特徴のうちのいずれか、または特徴の任意のグループ分けは、他の実施形態では存在し得るか、または存在し得ない。

図７は、電力ノードの分布に基づいて電力変換器サイジング分布を決定するための例示的なサイジングロジック７００を示す。サイジングロジック７００は、電力ノード群分布を決定することができる（７０２）。この分布に基づいて、サイジングロジック７００によって初期ＰＣＤレイアウトを選択することができる。論理は、母集団のサンプルを特徴付けることができる（７０４）。サンプルが母集団全体を含む場合、サイジングロジック７００は、各電力ノードについての電力ノードエネルギーを推定／計算し（７０６）、電力ノードを部分にソートし（７０８）、ＰＣＤ相互接続のレイアウトを最適化し得る（７１０）。サンプルが全母集団未満である場合、サイジングロジック７００は各電力ノード（７２６）の電力ノードエネルギーを推定／計算し、電力ノードを部分（７２８）にソートし、ＰＣＤ相互接続のレイアウトを最適化し（７３０）、シミュレーション（モンテカルロシミュレーションなど）を適用して、母集団に基づいて平均性能を決定することができる。全体の母集団よりも小さいサンプルを用いて、サイジングロジック７００は、平均性能（または性能分散の他の測定）が閾値レベルに達するまで、試験－シミュレーションサイクルを反復することができる。

サイジングロジック６００は、電力変換器階層によってＰＣＤ相互接続レイアウトの最適化を反復的に実行し、一方、最低（最も密である）階層から最高（最も疎である）階層までレイアウトを最適化してもよい。場合によっては、階層を最適化するために、凸面プログラミングおよび／またはリニアプログラミングを用いることができる。

ここで図８を参照すると、バス電圧レギュレータ８０２を有する例示的なＰＣＤ８００が示されている。バス電圧レギュレータは、一定の電圧目標を保証し、電力変換誘起雑音を除去するために使用され得る。

ここで図９を参照すると、例示的な電気自動車（ＥＶ）充電プラザ９００が示されている。充電器９０２（レベルＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、または他のＥＶ充電規格であり得る）は、１つまたは複数のＰＣＤ９０４（電力貯蔵器として第２の使用バッテリを含み得る）によって供給され得、プラザの場所に維持され得る。ＰＣＤ９０４は、グリッド９０６からの電力引き込みをバッファリングするために使用され得る。場合によっては、ＰＣＤ９０４は、再生可能な源を介して（たとえば、発電場所における太陽または風の時間中に）電力を生成することができるときに充電され得る。ＰＣＤ充電のための他の時間は、電力コストに基づくタイミング、ピーク使用回避に基づくタイミング、または他の発電要因など、選択され得る。ＰＣＤ管理システム９０８は、ＰＣＤ充電のタイミングに関するグリッド制御９１０からデータを受信することができる。ＰＣＤ管理システム９０８は、いつ電力がＰＣＤ９０４から引き出されるべきか、およびいつ電力が充電のためにグリッドから引き出されるべきかを制御するために、充電管理システム９１２と協調し得る。

ここで図１０を参照すると、故障保護を有する例示的なＰＣＤ１０００が示されている。障害保護の追加は電力ノードの故障の状況を支援することができ、これは、電力ノードの年齢の増加に伴って周波数が増加することが期待され得る。

様々な例示的な実施形態が例示のために含まれている。他の実施も可能である。
［表２：実施例］
［Ｅ１］
複数の電力貯蔵接続ポートと、
前記複数の電力貯蔵ポートに接続された高密度変換器階層と、
前記高密度変換器階層を介して前記複数の電力貯蔵接続ポートに接続されたスパース変換器階層とを備えた装置であって、
前記複数の電力貯蔵接続ポートは、
第１の電力の流れの範囲をサポートするための第１の接続ポートと、
第２の電力の流れの範囲をサポートするための第２の接続ポートとを含み、
前記第1の電力の流れの範囲は、電力貯蔵部のグループの第１の規定された部分のための１つまたは複数の第１の予想電力流れレベルにまたがり、
前記第２の電力流れの範囲は、電力貯蔵部のグループの第２の規定された部分のための１つまたは複数の第２の予想電力流れレベルにまたがり、
前記高密度変換器階層は、
少なくとも前記第１の接続ポートに接続された第１の高密度階層電力変換器と、
少なくとも前記第２の接続ポートに接続された第２の高密度階層電力変換器とを含み、
前記第１の高密度階層電力変換器は、前記第１の電力流れの範囲内から第１の暫定電力流れに変換するように構成され、前記第１の暫定電力流れのレベルは、電力貯蔵のグループのためのダイバーシティモデルに基づいて選択され、
前記第２の高密度階層電力変換器は、前記第２の電力流れの範囲内から第２の暫定電力流れに変換するように構成され、前記第２の暫定電力流れのレベルは、電力貯蔵グループのためのダイバーシティモデルに基づいて選択され、
前記スパース変換器階層は、結合された電力の流れを均一なモデル補正されたターゲットに変換するように構成され、前記結合された電力の流れは、前記第１および第２の暫定電力流れの各々の少なくとも一部を含み、選択的に、装置は本テーブルの他の実施例に従うか、また他の実施例によって実施される、装置。
［Ｅ２］
前記第１の高密度階層電力変換器は、複数の電力貯蔵接続ポートのうちの複数の接続ポートに結合され、
前記第１の高密度階層電力変換器は、複数の電力貯蔵接続ポートのうちの複数のものからの差動電力流れを第１の暫定電力流れに変換することによって、第１の電力流れの範囲内から第１の暫定電力流れに変換するように構成されている、本テーブルの任意の実施例の装置。
［Ｅ３］
前記複数の電力貯蔵接続ポートは、ターゲットポートに並列に結合される、本テーブルの任意の実施例の装置。
［Ｅ４］
前記複数の電力貯蔵接続ポートのうちの少なくとも１つは、前記ターゲットポートに並列に前記電力貯蔵接続ポートのうちの他のものと結合された単一の電力貯蔵ユニットとして、一連の電力貯蔵への結合をサポートするように構成される、本テーブルの実施例３または他の実施例の装置。
［Ｅ５］
前記ダイバーシティモデルは、電力貯蔵劣化モデルを含む、本テーブルの任意の実施例の装置。
［Ｅ６］
前記電力貯蔵劣化モデルは、
電力貯蔵年齢、
電力貯蔵タイプ、
電力充電-放電サイクルカウント、または
上記の任意のグループ、
に基づいた劣化のモデルを含む、本テーブルの実施例５または任意の他の実施例の装置。
［Ｅ７］
前記第１および第２の規定された部分は、前記ダイバーシティモデルによる前記電力貯蔵部のグループの劣化レベルの予想される分布に対応する前記電力貯蔵部のグループの部分を含む、本テーブルの実施例５または任意の他の実施例の装置。
［Ｅ８］
前記第１および第２の規定された部分は、前記予想される分布が前記第１および第２の規定された部分の各々において等しい数の電力貯蔵をもたらすように選択される、本テーブルの実施例７または任意の他の実施例の装置。
［Ｅ９］
電力貯蔵のグループにおける劣化レベルの実際の分布は、予想される分布から逸脱し、
前記第１および第２の規定された部分は、電力貯蔵部のグループとは異なる数の電力貯蔵部を含む、本テーブルの実施例８または任意の他の実施例の装置。
［Ｅ１０］
前記第１および第２の規定された部分は、ダイバーシティモデル、および電力貯蔵グループの少なくともいくつかの特徴付けに基づく劣化レベルの分布に対応する前記電力貯蔵のグループの部分を含む、本テーブルの実施例５または任意の他の実施例の装置。
［Ｅ１１］
前記第１および第２の規定された部分は、対応する部分への前記電力貯蔵グループにおける各電力貯蔵の個々の割り当てに対応する前記電力貯蔵グループの部分を含む、本テーブルの実施例５または任意の他の実施例の装置。
［Ｅ１２］
前記電力貯蔵部のグループは、バッテリのグループを含む、本テーブルの任意の実施例の装置。
［Ｅ１３］
複数の電力貯蔵部が非多様性状態から劣化状態に劣化する間に複数の電力貯蔵部への結合をサポートするように構成された複数の電力貯蔵接続ポートを備え、多様性モデルは、劣化状態にある複数の電力貯蔵部のための予想される劣化分布を提供するものであり、
さらに、前記複数の電力貯蔵接続ポートに動的に結合された高密度変換器階層を備え、
前記高密度変換器階層は、
前記複数の電力貯蔵接続ポートに動的に接続された第１の高密度階層電力変換器と、
前記複数の電力貯蔵接続ポートに動的に接続された第２の高密度階層電力変換器とを含み、
前記第１の高密度階層電力変換器は、第１の電力流れの範囲内から第１の暫定電力流れに変換するように構成され、前記第１の暫定電力流れのレベルは、前記多様性モデルに基づいて決定され、
前記第２の高密度階層電力変換器は、第２の電力流れの範囲内から第２の暫定電力流れに変換するように構成され、前記第２の暫定電力流れのレベルは、前記多様性モデルによって基づいて決定され、
さらに、前記高密度変換器階層を介して前記複数の電力著蔵王接続ポートに接続されたスパース変換器階層を備え、
前記スパース変換器階層は、結合された電力の流れを均一なモデル補正されたターゲットに変換するように構成され、前記結合された電力の流れは、前記第１および第２の暫定電力流れの各々の少なくとも一部を含み、選択的に、本テーブルの任意の他の実施例に従うか、他の実施例によって実施される、装置。
［Ｅ１４］
前記複数の電力貯蔵接続ポートのうちの１つまたは複数から、電流劣化レベルを特徴付けるように構成されたメータ回路をさらに含む、本テーブルの任意の実施例の装置。
［Ｅ１５］
前記メータ回路は、
複数の電力貯蔵接続ポートのうちの１つまたは複数における電圧、
複数の電力貯蔵接続ポートのうちの１つまたは複数に結合された電力貯蔵のための電力貯蔵容量、
複数の電力貯蔵接続ポートのうちの１つまたは複数における電流フロー、
複数の電力貯蔵接続ポートのうちの１つまたは複数に結合された電力貯蔵の内部抵抗、または
上記の任意のグループ、
を測定することによって現在の劣化レベルを特徴づけるように構成されている、本テーブルの実施例１４または任意の他の実施例の装置。
［Ｅ１６］
現在の劣化レベルの特徴付けに基づいて、前記高密度変換器階層を前記複数の電力貯蔵接続ポートに動的に結合するように構成されたスイッチング回路をさらに含む、本テーブルの実施例１４または任意の他の実施例の装置。
［Ｅ１７］
前記非多様性状態は、新しいインストール状態を含む、本テーブルの任意の実施例の装置。
［Ｅ１８］
複数の電力貯蔵接続ポートのための方法であって、
前記複数の電力貯蔵接続ポートは、
第１の電力流れの範囲をサポートするための第１の接続ポートであって、第１の電力流れの範囲は、電力貯蔵部のグループの第１の規定された部分のための１つまたは複数の第１の予想電力流れのレベルにまたがる、第１の接続ポートと、
第２の電力流れの範囲をサポートするための第２の接続ポートであって、第２の電力流れの範囲は、電力貯蔵部のグループの第２の規定された部分について１つ以上の第２の予想される電力流れレベルにまたがる、第２の接続ポートとを含み、
前記方法は、複数の電力貯蔵接続ポートに接続された高密度変換器階層における電力処理の第１の段階を実行することを備え、
前記電力処理は、
少なくとも前記第１の接続ポートに結合され、前記第１の電力流れの範囲内から第１の暫定電力流れに変換する第１の高密度階層電力変換器において、前記電力貯部のグループのための多様性モデルに基づいて選択された前記第１の暫定電力流れのレベル、および
少なくとも前記第２の接続ポートに結合され、前記第２の電力流れの範囲内から第２の暫定電力流れに変換する第２の高密度階層電力変換器において、前記電力貯蔵部のグループのための多様性モデルに基づいて選択された前記第２の暫定電力流れのレベル、
によって行うものであり、
前記方法は、さらに、前記高密度変換器階層を介して、前記複数の電力貯蔵接続ポートに結合さえたスパース変換器で電力処理の第２の段階を実行することを備え、
前記第２段階の電力処理は、結合された電力流れを均一なモデル補正されたターゲットに変換することによって行うものであり、前記結合された電力流れは、第１および第２の暫定電力流れの各々の少なくとも一部を含むものであり、選択的に、本テーブルの任意の他の実施例に従うか、他の実施例によって実施される、方法。
［Ｅ１９］
電力処理の前記第１および第２の段階を実行することは、前記複数の電力貯蔵接続ポートからの電力を部分的に処理することを含む、本テーブルの任意の実施例の方法。
［Ｅ２０］
第１の電力流れの範囲は、予想される電力流れレベルの偏差を、多様性モデルによって提供される電力貯蔵グループの第１の規定された部分についての中心電力流れ値と定義し、
第１の電力流れの範囲内から第１の暫定電力流れへの変換は、第１の接続ポートからの電力流れの一部を部分的に処理して、中心電力流れ値からの偏差を生じさせることを含む、本テーブルの任意の実施例の方法。

本開示は例示のみを意図し、本開示を限定することを意図しない特定の実施例を参照して記載されている。本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、実施例に変更、追加、および／または削除を行うことができる。

上記の説明は理解を明確にするためだけに与えられたものであり、それから不必要な限定が理解されるべきではない。

Claims

複数の電力貯蔵接続ポートと、
前記複数の電力貯蔵接続ポートに接続された高密度変換器階層と、
前記高密度変換器階層を介して前記複数の電力貯蔵接続ポートに接続されたスパース変換器階層とを備えた装置であって、
前記複数の電力貯蔵接続ポートは、
第１の電力の流れの範囲をサポートするための第１の接続ポートと、
第２の電力の流れの範囲をサポートするための第２の接続ポートとを含み、
前記第1の電力の流れの範囲は、電力貯蔵部のグループの第１の規定された部分のための１つまたは複数の第１の予想電力流れレベルにまたがり、
前記第２の電力流れの範囲は、電力貯蔵部のグループの第２の規定された部分のための１つまたは複数の第２の予想電力流れレベルにまたがり、
前記高密度変換器階層は、
少なくとも前記第１の接続ポートに接続された第１の高密度階層電力変換器と、
少なくとも前記第２の接続ポートに接続された第２の高密度階層電力変換器とを含み、
前記第１の高密度階層電力変換器は、前記第１の電力流れの範囲内から第１の暫定電力流れに変換するように構成され、前記第１の暫定電力流れのレベルは、電力貯蔵のグループのためのダイバーシティモデルに基づいて選択され、
前記第２の高密度階層電力変換器は、前記第２の電力流れの範囲内から第２の暫定電力流れに変換するように構成され、前記第２の暫定電力流れのレベルは、電力貯蔵グループのためのダイバーシティモデルに基づいて選択され、
前記スパース変換器階層は、結合された電力の流れを均一なモデル補正されたターゲットに変換するように構成され、前記結合された電力の流れは、前記第１および第２の暫定電力流れの各々の少なくとも一部を含む、装置。
前記第１の高密度階層電力変換器は、複数の電力貯蔵接続ポートのうちの複数の接続ポートに結合され、
前記第１の高密度階層電力変換器は、複数の電力貯蔵接続ポートのうちの複数のものからの差動電力流れを第１の暫定電力流れに変換することによって、第１の電力流れの範囲内から第１の暫定電力流れに変換するように構成されている、請求項１に記載の装置。
前記複数の電力貯蔵接続ポートは、ターゲットポートに並列に結合される、請求項１に記載の装置。
前記複数の電力貯蔵接続ポートのうちの少なくとも１つは、前記ターゲットポートに並列に前記電力貯蔵接続ポートのうちの他のものと結合された単一の電力貯蔵ユニットとして、一連の電力貯蔵への結合をサポートするように構成される、請求項３に記載の装置。
前記ダイバーシティモデルは、電力貯蔵劣化モデルを含む、請求項１に記載の装置。
前記電力貯蔵劣化モデルは、
電力貯蔵年齢、
電力貯蔵タイプ、
電力充電-放電サイクルカウント、または
上記の任意のグループ、
に基づいた劣化のモデルを含む、請求項５に記載の装置。
前記第１および第２の規定された部分は、前記ダイバーシティモデルによる前記電力貯蔵部のグループの劣化レベルの予想される分布に対応する前記電力貯蔵部のグループの部分を含む、請求項５に記載の装置。
前記第１および第２の規定された部分は、前記予想される分布が前記第１および第２の規定された部分の各々において等しい数の電力貯蔵をもたらすように選択される、請求項７に記載の装置。
電力貯蔵のグループにおける劣化レベルの実際の分布は、予想される分布から逸脱し、
前記第１および第２の規定された部分は、電力貯蔵部のグループとは異なる数の電力貯蔵部を含む、請求項８に記載の装置。
前記第１および第２の規定された部分は、ダイバーシティモデル、および電力貯蔵グループの少なくともいくつかの特徴付けに基づく劣化レベルの分布に対応する前記電力貯蔵のグループの部分を含む、請求項５に記載の装置。
前記第１および第２の規定された部分は、対応する部分への前記電力貯蔵グループにおける各電力貯蔵の個々の割り当てに対応する前記電力貯蔵グループの部分を含む、請求項５に記載の装置。
前記電力貯蔵部のグループは、バッテリのグループを含む、請求項１に記載の装置。
複数の電力貯蔵部が非多様性状態から劣化状態に劣化する間に複数の電力貯蔵部への結合をサポートするように構成された複数の電力貯蔵接続ポートを備え、多様性モデルは、劣化状態にある複数の電力貯蔵部のための予想される劣化分布を提供するものであり、
さらに、前記複数の電力貯蔵接続ポートに動的に結合された高密度変換器階層を備え、
前記高密度変換器階層は、
前記複数の電力貯蔵接続ポートに動的に接続された第１の高密度階層電力変換器と、
前記複数の電力貯蔵接続ポートに動的に接続された第２の高密度階層電力変換器とを含み、
前記第１の高密度階層電力変換器は、第１の電力流れの範囲内から第１の暫定電力流れに変換するように構成され、前記第１の暫定電力流れのレベルは、前記多様性モデルに基づいて決定され、
前記第２の高密度階層電力変換器は、第２の電力流れの範囲内から第２の暫定電力流れに変換するように構成され、前記第２の暫定電力流れのレベルは、前記多様性モデルによって基づいて決定され、
さらに、前記高密度変換器階層を介して前記複数の電力貯蔵接続ポートに接続されたスパース変換器階層を備え、
前記スパース変換器階層は、結合された電力の流れを均一なモデル補正されたターゲットに変換するように構成され、前記結合された電力の流れは、前記第１および第２の暫定電力流れの各々の少なくとも一部を含む、装置。
前記複数の電力貯蔵接続ポートのうちの１つまたは複数から、電流劣化レベルを特徴付けるように構成されたメータ回路をさらに含む、請求項１３に記載の装置。
前記メータ回路は、
複数の電力貯蔵接続ポートのうちの１つまたは複数における電圧、
複数の電力貯蔵接続ポートのうちの１つまたは複数に結合された電力貯蔵のための電力貯蔵容量、
複数の電力貯蔵接続ポートのうちの１つまたは複数における電流フロー、
複数の電力貯蔵接続ポートのうちの１つまたは複数に結合された電力貯蔵の内部抵抗、または
上記の任意のグループ、
を測定することによって現在の劣化レベルを特徴づけるように構成されている、請求項１４に記載の装置。
現在の劣化レベルの特徴付けに基づいて、前記高密度変換器階層を前記複数の電力貯蔵接続ポートに動的に結合するように構成されたスイッチング回路をさらに含む、請求項１４に記載の装置。
前記非多様性状態は、新しいインストール状態を含む、請求項１３に記載の装置。
複数の電力貯蔵接続ポートのための方法であって、
前記複数の電力貯蔵接続ポートは、
第１の電力流れの範囲をサポートするための第１の接続ポートであって、第１の電力流れの範囲は、電力貯蔵部のグループの第１の規定された部分のための１つまたは複数の第１の予想電力流れのレベルにまたがる、第１の接続ポートと、
第２の電力流れの範囲をサポートするための第２の接続ポートであって、第２の電力流れの範囲は、電力貯蔵部のグループの第２の規定された部分について１つ以上の第２の予想される電力流れレベルにまたがる、第２の接続ポートとを含み、
前記方法は、複数の電力貯蔵接続ポートに接続された高密度変換器階層における電力処理の第１の段階を実行することを備え、
前記電力処理は、
少なくとも前記第１の接続ポートに結合され、前記第１の電力流れの範囲内から第１の暫定電力流れに変換する第１の高密度階層電力変換器において、前記電力貯蔵部のグループのための多様性モデルに基づいて選択された前記第１の暫定電力流れのレベル、および
少なくとも前記第２の接続ポートに結合され、前記第２の電力流れの範囲内から第２の暫定電力流れに変換する第２の高密度階層電力変換器において、前記電力貯蔵部のグループのための多様性モデルに基づいて選択された前記第２の暫定電力流れのレベル、
によって行うものであり、
前記方法は、さらに、前記高密度変換器階層を介して、前記複数の電力貯蔵接続ポートに結合されたスパース変換器で電力処理の第２の段階を実行することを備え、
前記第２段階の電力処理は、結合された電力流れを均一なモデル補正されたターゲットに変換することによって行うものであり、前記結合された電力流れは、第１および第２の暫定電力流れの各々の少なくとも一部を含むものである、方法。
電力処理の前記第１および第２の段階を実行することは、前記複数の電力貯蔵接続ポートからの電力を部分的に処理することを含む、請求項１８に記載の方法。
第１の電力流れの範囲は、予想される電力流れレベルの偏差を、多様性モデルによって提供される電力貯蔵グループの第１の規定された部分についての中心電力流れ値と定義し、
第１の電力流れの範囲内から第１の暫定電力流れへの変換は、第１の接続ポートからの電力流れの一部を部分的に処理して、中心電力流れ値からの偏差を生じさせることを含む、請求項１８に記載の方法。